空间经济学的历史演变

(1)冯·图宁的农业区位理论

18年末到19年初，德国还是一个封建农业国，但英法等国已经走上了工业化道路。英国工业化前后，农产品价格上涨，一些目光短浅的德国农民通过与英国农产品交易获利，于是尽可能多地购买土地，扩大生产规模，德国农业开始向大规模商品化过渡。为了研究德国的农业经营模式和产业化，冯·屠能潜心经营农场十年，收集了极其详尽的资料。1826年，他写出了自己的代表作《孤立国家与农业和国民经济的关系》(以下简称孤立国家)。冯·屠能想象出一个与世隔绝、四周都是荒地的孤立国家，其中心是一个大城市，大城市是孤立国家唯一的制成品供应者，而城市里的食物则完全由周围的土地(一个农业平原)供应；孤立的国内自然条件和运输条件相同，农业生产利润为V=P-(C+T)，其中P为农产品价格，C为成本，T为运费。冯·图能以利润最大化为目标函数，得出结论:为了利润最大化，农场生产的品种选择和经营方式的首要决定因素是距离，即产地与市场的距离。农场种什么作物利润最大，主要不是由自然条件决定的，而是与特定农场(或地块)与中心城市(农产品消费市场)的距离密切相关；农业经营的规模也与距离密切相关，所以增加投入必须让价格和边际成本的差额来支付额外的成本和运费。当生产成本不变时，越靠近中心城市，附加运费越低；边际产品支付的越少，就越有可能扩大生产规模。

冯·图能研究农业区位，他的理论离不开对土地利用和地租的研究(注:克鲁格曼在《发展、地理和经济理论》一书中总结了经济地理学的五个传统，他把冯·图能的思想列为第五个传统“地租和土地利用”。另外四个传统是:德国几何、社会物理、累积因果关系和局部外部经济。)。冯·屠能认为地租与距离负相关。可想而知，它是从中心城区延伸到外围平面的。随着耕地与市场的距离越来越大，耕地的地租在下降，这样就可以形成以城市为中心的同心圆。半径距离小的环上土地价格昂贵，适合种植运输成本高或单位面积产值高的作物，而土地密集型或运输成本低的作物种植在半径距离大的环上。于是他在隔绝的乡村设计了一个六层的麦田怪圈结构(注:冯土能设计的六层麦田怪圈结构如下:第一圈是自由农耕圈，主要生产新鲜蔬菜和牛奶；第二圈是林业圈，主要生产木材；第三圈是麦田圈，主要生产粮食；第四圈是粮草养殖圈，主要生产粮食和畜产品，以粮食为主；第五圈是三浦农耕圈，主要生产粮食和畜牧产品，以畜牧业为主；第六圈是荒野。)，这就是著名的圈子布局理论。当时德国经济学家对农业生产和农产品贸易发展的基本观点是:农业经营方式要从粗放经营全面向集约经营转变，集约化程度越高越好；在农业布局上，要根据自然要素禀赋的不同，种植最适合当地生长的作物。冯·屠能的理论令人耳目一新:农业经营模式越高越好；越靠近中心城市，集约化程度越高；离中心城市越远，管理越粗放；在农业布局上，不是什么地方适合种什么就种什么，而是与距离相关的地租和运费是最重要的决定因素。

(2)劳恩哈特和韦伯的工业区位理论。

到19年底，德国完成了第一次工业革命，并迅速成为第二次工业革命的摇篮之一。随着工业的大发展，学者们开始关注工业迁移和工业布局。利用几何学和微积分，劳恩哈特将网络节点分析的方法应用于工厂的布局，并在德国工程师协会杂志上发表了《确定工商业的合理位置》(1882)一文。他第一个提出了在资源供应和产品销售约束下，使运输成本最小化的制造商最优定位问题及其试探性解法。他构造了一个区位三角形，寻找“里程运费在生产所在地必须平衡”的最小点，即区位三角形的极点。他寻求最优化的“极点原理”方法，被乔治·皮克(George Pick)给出了一个规范的、更一般的数学证明(注:乔治·皮克应韦伯之邀，为韦伯的工业区位理论写了一个“数学附录”(194-215页)，以“勾勒出一些认识”于尔格。尼汉斯认为，劳恩哈特的分析远优于韦伯后来在工业区位论中的分析。这大概指的是劳恩哈特的数学分析方法。)。作为一名建筑工程师，劳恩哈特将网络规划应用于公路和铁路运输的优化和工厂成本最小化的选址，他在1885发表的文章《经济学的数学基础》奠定了他在经济分析史上的突出地位。他通过研究交通对生产和消费的影响建立了“劳恩哈特漏斗”，并建立了解决异质双寡头问题的“劳恩哈特-霍特林”解。在霍特林之前44年，劳恩哈特研究了以下问题:假设对方的售价已经设定，位于街道不同地方的两个相互竞争的供应商如何实现利润最大化？他还对同一地点不同商品的卖家做了类似的分析，展示了他们的循环市场面积是如何由运输成本决定的。Juerg Niehans认为，在19世纪的最后30年里，Launhardt的工作是对“边际革命”最重要的，实际上也是唯一有意义的贡献。在运输和区位经济学的分析中，这一贡献直到20世纪30年代才被超越(注:见《新帕尔格雷夫经济学词典》第三卷第151-153页。)。

阿尔弗雷德·韦伯是工业区位论的创始人，这一理论在中国更为读者所熟悉(注:韦伯更为中国学者所熟悉，因为他的代表作《工业区位论》(也译为《工业区位论的纯理论》或《纯区位论》)被翻译成中文，由商务印书馆出版，1997。劳恩哈特的作品都是用德语写的，甚至没有翻译成英语。此外，他的第一个身份是建筑工程师和道路、铁路和桥梁科学教授，而不是经济学教授。他是汉诺威先进技术大学的第一任校长。他的工作说明了120之前，一个有能力、关注经济问题、懂一些数学的工程专家在经济学上能做(和不能做)什么。在微观经济学、运输经济学、经济数学分析方法等方面颇有建树。不幸的是，他的一些出版物很难找到，他的优秀和原创工作的重要性没有得到经济学家的认可。)。在前人研究的基础上，他在1909写了《工业区位论》。在这部巨著中，韦伯系统地建立了一系列概念、原则和规则，严谨地表述了一般区位论。当他看到制造业的巨大迁移时，韦伯试图回答:是什么导致一个行业从一个地区迁移到另一个地区？决定迁移的一般经济规律是什么？韦伯将影响产业区位的因素分为两类:区域因素和集聚因素。工业在各地区的分布受地区因素的影响；在工业区，制造商为什么集中在这里而不是那里，是受集聚因素的影响。某个地方的产业集中是集中与分散相互作用直至平衡的结果。集聚受到技术发展、劳动组织变化、市场化因素和经济环境因素的影响，而分散化则可以归结为产业集聚带来的地租增长的影响。韦伯设计了一个集聚函数，用来准确表达大工业单元对小工业单元的吸引力(注:韦伯定义，每种商品的生产构成一个“单元”，这些单元可以并且确实参与相互竞争，最终影响单元的区位。)，用一个公式表示，其中m是大工业单位的日产量，r是集聚的扩散半径，a是工业区位权重(注:韦伯把生产原料分为本地原料和分布广泛的原料，前者只在特定的区位生产，后者则是随处可得。无论是分布广泛的原料，还是当地的原料，都可能是“纯原料”和“失重原料”。前者是指加工后整体重量完全转移到产品中的原材料，后者是指在生产过程中会损失部分重量的原材料(韦伯的思想对当今国际贸易中人们经常看到的“冰山成本”的定义有明显的借鉴意义)。韦伯将原料与产品在要运输的地点的重量之比定义为“原料指数”，运输的单位产品的总重量称为“地点重量”。)，s是运输价格。韦伯在分析厂商定位决策时继承并扩展了劳恩哈特的方法(注:韦伯本人在工业区位论中从未提及劳恩哈特)。马丁·贝克曼(Martin Beckmann)认为韦伯的书“确立了他在冯·图能之后的区位理论的领导地位，尽管他的理论模型是由劳恩哈特首先发表的”(见《新帕尔格雷夫经济学词典》第四卷第958页)。)一个制造商依赖一个或多个供应商为一个或多个市场提供投入和产品，因此至少涉及三个地点。他将Launhardt著名的“区位三角形”概念推广为区位多边形。韦伯还考虑了生产成本中的人工成本，它和运输成本一样，是影响厂商定位的重要因素。至于工厂的规模，韦伯认为衡量最优规模有两个标准，一是单位产品成本最低，二是企业总利润最大。考虑到区位，这两个标准确定的最优规模是不一致的，说明区位在最优规模的决策中起着重要的作用。韦伯用集聚经济来描述企业的外部经济，指出集聚能否产生效益既取决于企业的类型和结构，也取决于集聚的规模。工业区位论对后来的区位论和经济地理学的研究和发展产生了深远的影响。至于区位论的重要性，奥林曾大胆预言“国际贸易中除了国际区位论之外没有别的”(注:引自《工业区位论》英文译者的序言《区位论与地租理论的关系》，本书pp16，注3。)。(1)瓦尔特·克里斯塔勒的中心区域理论

1933年，克里斯塔勒出版了《德国南部的中心区域》一书，系统阐述了中心地理论，基本解释了城镇为什么存在，决定城镇发展的因素是什么，以及它们在区域内的秩序安排是如何形成的。Christalle假设有一个同质的平原，具有统一的资源和人口密度，不变的运输成本和相同的消费者偏好。厂商的定位原则需要考虑需求边界(满足正常利润的最低需求边界)和市场范围(代表外部地理界限，超过这个界限消费者宁愿光顾其他更近的市场)。这样就形成了商品市场的地理分布，形成了多个大小不一的“中心场所”。一个地区，高级别的中央地方只有一个，次级的中央地方更多。级别越小，中心地方越多，规模越小。每个中心的相对重要性取决于它所提供的商品和服务的数量和水平。虽然中心区域理论从一开始就不断受到批评，但主要是模型的假设不现实(注:关于经济理论研究模型假设的现实性的讨论，请参考:Yuskelly Meki，《假设的重定向》(载于罗杰·e·巴克豪斯主编的《经济方法论新趋势》，经济科学出版社，第311-335页)。《比较优势作为反例的批判》(南京大学经济系史密斯论坛讨论稿)如人口分布和运输成本线性统一的假设，以及偏好相同、自然资源分布相同的假设，也是不现实的。然而，克里斯塔勒开创了以城市住区为中心分析市场形势和网络的理论，引起了理论界的关注。Lesch是第一个尝试用几何方法重新描述Christalle的市场规模的人。中心区域理论被认为是一个静态的新古典主义框架。

(2)奥古斯特·廖什的区位经济理论。

前面讨论的农业区位论、工业区位论、中心区位论都是静态局部均衡。1939年，Lesch出版了《区位经济学》(注:该书原名《空间系统经济学》，1954年以《区位经济学》为名在美国翻译出版。)。乐给出了最一般的描述把一般均衡理论应用到空间，距离本身就成了中心。Lesch从局部均衡转变为一般均衡，研究区域的结构而不是把它作为一个给定的，这就涉及到一系列广义的假设，而不是通常的“其他东西不变”的假设。在劳恩哈特和韦伯的模型中，市场地位、原材料和人口都被赋予了外生变量；在Lesch的模型中，他假设人口和原材料是平均分布的，这是一个非常简单的泛化假设。在Launhardt和Weber的模型中，没有考虑竞争对手的影响，而Lesch认为产业布局首先会受到竞争对手的影响，然后是消费者和供应商。他认为，布局问题是一个经济单元相互作用的过程。如果考虑各种影响因素，找出经济单元布局之间的关系，就必须寻求整个区位系统的平衡。因此，Lesch提出了选址的一般方程，用五组平衡方程来表示，分别反映五组平衡条件。如何达到这种平衡？Lesch建立了市场区位理论(与市场网络系统中的中心区位理论相一致)，研究了市场网络在产业区位中的作用。Lesch表明，包括工业区、经济区和市场区在内的区位系统将仅由竞争力量建立，而竞争力量又可以理解为生产集聚和聚集中心或多或少的交集，三个区位将同时决定。莱什创立并发展了工业区位理论、经济区理论和市场区位理论。

(3)奥林(Ohlin，B.G)的区际贸易和生产布局理论。

奥林获得1977诺贝尔经济学奖时，他的代表作《区际与国际贸易》(1933)被提名为主要贡献。这是第一本尝试把贸易和版面结合起来的书。在该书第一版的序言中，奥林明确提出要致力于解决四个问题，其中第二个问题是证明国际贸易理论只是总布局理论的一部分，充分考虑价格的空间(或区域)方面，并适当考虑国内生产要素供给和运输成本的区域差异的影响。奥林首先讨论了在商品可以在国际间自由流动(不含运费)但生产要素不能的假设下，生产要素的丰富程度如何决定商品的相对价格和贸易模式。然后他抛弃了商品贸易没有运费的简单假设，讨论了进口税和运费对贸易的影响。此外，他还讨论了地理位置和规模经济对贸易的影响，研究了资本运动的因果关系。最后，他放弃了生产要素不能自由流动的假设，讨论了要素流动对国际贸易的影响。该书的第十章和第十一章专门讨论总体布局理论，第十二章讨论作为区位理论的区际贸易理论。奥林在附录《对当代国际贸易理论的看法》中提到，国际贸易理论是一种“多边市场理论”，尤其重要的是国际贸易理论接近布局理论。布局理论比国际贸易理论更广泛，贸易理论的很大一部分可以看作是布局理论的一小部分。当各种运输条件的影响与大规模生产的优势相结合时，关于生产布局和国际贸易的性质和影响的结论与仅考虑生产要素稀缺性所得到的结论有很大不同(注:参见bertil Olin:区际贸易与国际贸易，pp. 382-391。)。西方经济学家认为，该书不仅是对国际经济学的一大贡献，也是对布局理论的一大贡献，开辟了贸易与生产布局关系的新领域。